<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
" Installation pour la pro dilution dr !. l vrpc uv In.
EMI1.2
lies propres réalisés derniÎ3n'U8lJ.t aanb l'art de la construction des chaudières à vapeur tendent tOl1t d'a- bord à l1tiliscH des pressions élevées et Ú.Cb hautes Ü;L1y;é- raturas, et ensuite, h. constituer de grandes unités afin de réduire autant que possible le prix de revir-nt do la vapeur produite, calculée par kilogramme de' vapeur, ce qui permet en outre d'obtenir tin fonctionnement auc, oa1 id que, autant qi.'1.8 cela est possible.
Les installations de chaudières à vapeur construites
EMI1.3
d'après ces principes deviennent très encombrantes, d'au-
EMI1.4
tant plus <l118 le mode de combustion pour ces chaudières -+" .ne é "i "/. entraîne la nécessité ci "avoir/de très grandes surfaces de grilles et des chambres de c;ol:liuut io:
du. foyer très hautes aveu taie augmentation correspondante (les c1i,l(HlBj.()!l8 de
<Desc/Clms Page number 2>
l' r installât ion.
EMI2.1
La présente invention, a poo-r objet 1''installation pour la production de le vapeur occupant sensiblement @ moins de place que les installations de même capacité
EMI2.2
des types connus .jusqu'à présent. m1 invention tend également à faciliter la modernisa- tion des installations existantes de production de la va- peur :lui consiste à augmenter considérablement la capaci- té de production de telles installations, grâce au fait
EMI2.3
clayon 8ugr nte la capacité du foyer, sa.,s qu'il soit poar cela nécessaire de reconstruire l'installation entière.
D'après la présente invention l'installation comprend ane caau .ià=e à vapeur dttm type 'quelconque, un réchaaf- feur communiquant av;-c le foyer de la chaudière et destiné à réchauffer l'air nécessaire pour la combustion, et des moyens poar introduire cet air réchauffé, animé d'un mou-
EMI2.4
v0rmmt tou.rldl101111airc au-dessus de la grille. Ces moyens permettent de faire pénétrer le ou les courants d'air t0l1LlÜl1ol1l1a:nts dans les composés combustibles formés sax' la grille pendant la combustion, Le xéa'¯.2auffeu¯ peut être? du tout 1;../11(" connu, toutefois, de préférence, on em- ploie ai. réchauffeur basé sur le pr mcipe de récupération, par exemple, un réchauffeur .ùjD.r.1.BstrIil.
L'installation peut ctre également combinée aveu des moyens poux" diluer l'air de combustion, au-dessus de l'air introduit sous la grille
EMI2.5
au moyen de gaz d'échappement, ce qui réduit l'action nui- sible des cendres de charbon fendues aur la grille, Cette ol;ê.'a1;ioli consiste a diluer l'air combtistible peut ftre limités f'!\.IilC'Llf>.11t' QL.1:
parties de la grille soumises à unf! température dangereuse, c'est-à-dire sensiblement sus parties ar la grille voisines de la zone de combustion @ ou encore peut être de la zone où s'effectue la fin de
<Desc/Clms Page number 3>
combustion
Dans une installation construite d'après les princi- pes de la présente invention on peut obtenir le résultat cherché avec une chambre de combustion considérablement moins haute et avec une surface de grille de dimensions sensiblement inférieures que celles des installations de types connus jusqu'à présent de même capacité.
D'après la présente invention on peut moderniser une installat ion de production de vapeur existante, de manière que sa capacité soit considérablement accrue, sans qu'on soit obligé de charger la surface de la grille et la chambre de combustion. Cela est obtenu par le fait qu'on combine l'installation avec un dispositif réchauf- feur d'air et que l'on introduit de l'air secondaire ré- chaaffé animé d'an mouvement tourbillonnaire, ce qui rend la combustion complète à l'intérieur de la chambre de combustion, de sorte que les gaz entièrement brûlés seuls sont mis en contact avec: les surfaces de la chau- dière qui absorbentla chaleur.
Les avantages donnés par la présente invention sont part icul ièrement remarquables dans lesinstallations de production de vape ur d'une grande capacité, Toutefois , l'invention peut évidemment être appliquée aussi bien aux installations d'une capacitéplus faible.
Sur les dessins annexés, on a représenté à titre d'exemple des modes de réalisation de la présente inven- tion.
Les figures de la jusqu'à 1d montrent schématique- ment quelques modes de réalisation de la chambre de com- bustion construite d'après les principes connus jusqu'à présent ainsi qu'une chambre de combustion pour une ins-
<Desc/Clms Page number 4>
lallation. de production de vapeur, d'après la présente invention.
La figure 2 est une coupe longitudinale d'une ins- tallation diaprés la présente invention.
La figure 3 est une coupe faite par la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une c oupe à plus grande échelle du foyer utilisé dans ce mode de construction.
La figure 5 est une coupe d'un autre mode de construc- tion d'une installation d'après l'invention.
La figure 6 est une coupe d'an autre mode de construc- tion de l'installation d'après l'invention, et
La figure 7 est une vue en élévation de la paroi an- térieure de l'installation.
Les fibres de la jusqu'à 1d montrent des chambres de combustion de différentes chaudières, qui ont toutes la même capacité de production de la vapeur. Tous ces dessins sont faits à la même échelle et sont ainsi direc- teuent comparables les uns aux autres. Afin d'effectuer une combustion couplète dans le foyer, c'est-à-dire d'u- tiliser les calories du combustible employé, dans la plus grande mesure possible et afin d'empêcher les gaz incom- plètement brûlés de venir en contact avec les surfaces des chaudières qui absorbent la chaleur, ce qui empêcherait une combustion plus complète de ces gaz et ce qui empêche- rait une bonne transmission de la chaleur en raison de la formation des suies, les-chambres de combustion ont été construites d'une grande hauteur.
Par ces moyens, on n'a pas boteniv les résultats désirés et en outre les moyens en question ont entrainé une augmentation indésirable de la hauteur de l'installation entière de production de la vapeur, sans parler du. fait que l'augmentation, nécessaire
<Desc/Clms Page number 5>
de ce fait, des surfaces des parois en brique entraîne une augmentation des pertes par radiation à l'intérieur du foyer.
Une comparaison entre la chambre de combustion représentée sur les figures de la jusqu'à 1c et le foyer représenté sur la figure 1d, qui est construit d'après les principes de la présente invention, permet de voir nettement que les mêmes résultats peuvent Pire obtenus, d'après la présente invention, aveu une chambre, de combus- tion d'une hauteur, sensiblement inférieure et une sur- face de grille de dimensions sensiblement .joins grandes.
Le foyer représenté sur la figure 1d sera décrit plus complètement avec l'installation de production de vapeur dont il fait partie et qui est représentée entièrement sur la figure 5.
Sur la figure 2 on voit en 10 le foyer d'une chau- dière 11 d'un type connu, avec: un tube de fumée, Sur la grille 12 on place les combustibles solide- fols que les charbons, les gaz de combustion formés passant par la chambre de combustion 13 d'or. ils sont dirigés dans le tube 14 et vers la boîte à famée 15.
Un réchauffeur destiné à échauffer l'air nécessaire pour la combustion à l'aide de la chaleur des gaz d'échap- pement est combiné avec la présente installation, Dans le mode de construction représenté ce réchauffeur est du type rotatif à récupération dit du. type @jungatröm, qui sur les dessins, est représenté pour plus de clarté une échelle plus grande que la chaudière. Il est toutefois à remarquer qu'on peut utiliser un réchauffeur d'un type quelconque,
dans lequel la chaleur des gaz d'échappement est utilisée pour chauffer l'air de combustion
Le réchauffeur représenté est constitué par un carter extérieur 16 dans lequel tourne un tambour ou un rotor
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
17. Ce rotor est divisé par des cloisons radiales-, oo. des compartiments ayant la forme de secteurs. Ces compartiments sont tous remplis d'une masse récupératrice 18, constituée de préférence par un métl sous forme de plaques de fai- ble épaisseur entre lesquelles sont placées des plaques ondulées (voir également figure 3). Au-dessous et au-des- sus du tambour 17 et dans le carter 16 sont prévus deux espaces divisés chacun en deux canaux par des cloisons
EMI6.2
radiales 19.
L'sp8ce qui se trouve au-dessous du tambour est divisé en un compartiment 20 destiné à l'admission des gaz de combustion qui arrivent de la 'boitede fumée 15 et on compartiment 21 par lequel s'échappe l'air ré- chauffé, Ce compartiment 21 communique avec le foyer 10.
L'espace placé au-dessus du. tambour est divisé en un
EMI6.3
compartiment polir l'air froid et ürt compartiment 2:3 par lequel les gaz de combustion s'échappent. Le passage
EMI6.4
d'admission 20 et le passage d'échappement 23 pour les gaz d'échappement ainsi que le pssae 21 d'admission et le passage S2 d' échappement pour l'air coL-jmunlqaent les uns avec les autres par des canaux formés dans le tam-
EMI6.5
1101.U' 17 par les plaques. Afin de réaliser une étanchéité entre les passages d'admission et d'échappement, les
EMI6.6
cloiso-s 19 sont de préférence manies à leurs extrémités, qui vie en face de l '3. nasse récupératrice 18, de rebords étanches 2. ces rebords étanches 24 s'étendent jtisqttiany- bords extrêmes des plaquer et glisse..! en res- tant en contact avec ces derniers.
, Deux ventilateurs 26 et 27 sont placés sur un arbre, commun 25 et se trouvent dans l'espase supérieur du carter est
EMI6.7
16. L'on des ces ventilatear"s 26, disposé dans le passage d'admission d'air 22 et sert à refouler l'air à travers
<Desc/Clms Page number 7>
le réchauffeur. L'autre ventilateur 27, est disposé dans le passage d'échappement 25 des gaz de combustion et sert à aspirer ceux-ci hors du réchauffeur. Les ventilateurs
26 et 27 peuvent être actionnés d'une manière appropriée quelconque, par exemple au moyen d'un moteur électrique
28 par l'intermédiaire d'une courroie de transmission qu'entraîne l'arbre 25.
Cet arbre peut mettre en mouvement le tambour tournant ou le rotor 17, par exemple, par l'in- termédiaire d'une courroie de transmission et d'un galet de friction 29 qui roule sur le bord supérieur du tambour 17.
Les passages d'échappement d'air 21 communiquent par un canal 30 avec le foyer 10, par exemple, d'une part avec l'espace situé au-dessus de la grille 12, et d'antre part avec l'espace situé au-dessous de cettegrille.
Les dispositifs d'admission d'air sont plus clairement; représentés sur la figure 4, La paroi antérieure du foyer est constituée par deux plaques 51 et 52 placées à une certaine distance l'une de l'autre, formant une chambre 33.
Dans cette chambre 33 est placée une cloison 35 qui forme ainsi une chambre 36 séparée de la chambre 35. La chambre 56 entoure de préférence la porte du foyer 34:. Le passage formé entre les deux chambres 33 et 36 est réglé par un registre 37 pouvant être déplacé au-dessus d'une, ouverture 38 pratiquée dans la. cloison 35. Ce registre permet de régler la quantité d'air introduit dans la chambre 36.
Un orifice 39 est percé dans la plaque intérieure 33 de la paroi antérieure du foyer. Cet orifice relie la chambre 36 avec une chambre de distribution 40 munie d'un certain nombre d'orifices. Dans chacun de ces orifices se trouve un tuyau 41. A l'intérieur de chaque tuyau 41 est placé
<Desc/Clms Page number 8>
un ventilateur fixe ou un autre dispositif 42 à adages
EMI8.1
fixes, à 1 rç ?de duquel on communique R. l'air qui pénètre par les tiyaax ou les ajutages 41, dans l'espace situé au-dessus dp le grille 12, an mouvement de rotation,
La figure 5 représente une autre installation de production de la vapeur disposée suivant l'invention.
La
EMI8.2
ohaudière à vapeur 50 est une chaudière J3abcock & \1Ïl- cox d'un type (;01.Ltl comportant une grille à chaîne 51, L'espace entre Les deux parties de la grille à chaîne est divisé au moyen d'une cloison 32 en deux compartiments
EMI8.3
5:3 et 5. L'installation comprend égaleront un réchauffeur 55 destiné à réchauffer l'air nécessaire pour la combüs- tion. Ce réchauffeur dans le cas représenté est un ré- chEaffe11r du type dit Ljtuigstrt5m représenté en élévation et placé entre le cendrier et la partie inférieure de la cheiainép. Les gaz de combustion passent dans le sens de la flèche a autour des tubes et à travers le réchauffeur 55 dans la cheminée 56.
L'air traverse ce réchauffeur
EMI8.4
5f dans le sens de la f1èche 'b et est dirigé
1 - directement dans le compartiment 54 de la grille,
2 - par-dessus an amas de cendres 57 placé au voisi- nage de la cloison 52 en pénétrant dans le compartiment
EMI8.5
5J d't la grille, et
3 passe par le canal 56, le tuyau 58 pratiqué dans la paroi antérieure du foyer et. communique par un canal 59 aveu l'espace situé au-dessus de la grille 51, L'extré- mité d'admission du tuyau 58 est fendue suivant plusieurs génératrices et un des bords d'une des portions du cylin- dre formées de cette manière est recourbé vers l'intérieur.
EMI8.6
Aa-dc-'ssl1s du tuyau 58 est placé un chapeau ou an dôme 60 qui est réglable de manière à recouvrir plus ou moins le tuyau 58 dans le sens longitudinal , ce qui permet de
<Desc/Clms Page number 9>
régler la quantité d'air admis. Il est clair- que l'air in- troduit au-dessus de la grille 51 sera anime d'un mouve- ment de rotation grâce au dispositif d'introduction ci- dessus mentionné.
La hauteur de l'amas de cendres 57 peut être réglée d'une manière convenable de sorte que la quantité d'air introduit dans le compartiment 53 de la grille soit la plus appropriée.
L'installation de production de vapeur qui vient d'être décrite constitue un exemple dérivé de, la prsti- que. Dans cet exemple on a installé an réchauffeur d'air afin d'augmenter la production de la vapeur. Afin d'assu- rer une production de la vapeur aussigrande que possible on ut il ise dans cette installation descharbons ayant un coefficient thermique élevé et un pourcentage de cendres très faible. Avant l'installation au. réchauffeur d'air, ces charbons provoquaient de gros ennuis en ce qui concer- ne les grilles, et lesracloirs pour les scories étaient brûlés presque journellement.
Lorsque le réchauffeur a été tout d'abord installé dans une telle' installation l'augmentation de production en vapour garantie n'a pas pu être atteinte en raison du fait que le dégagement des gaz dans une chambre de combus- tion trop petite était tellement violent lors de l'intro- duction de l'air chaud, que les flammes allaient vers le haut en pénétrant entre lestubes, ce qui donnait lieu à un dégagement considérable de fumée.
En combinant ladite installation,, d'après la présente invention, avec an dispositif d'introduction de l'air se- condaire réchauffé soumis à un tourbillonnement, ces dif- ficultés ont été supprimées instantanément. On a obtenu
<Desc/Clms Page number 10>
dans le foyer une- combustion idéale avec des gaz de com- bastion absolument exempte de famée. L'épaisseur de la couche du combustible et par conséquent le degré de com- bastion par unité de surface de la grille pouvaient ainsi être augmentée, grâce au fait que la combustion du charbon était en partie déplacée vers la chambre de combustion, où la combustion était très intense et la production de la chaudière pouvait ainsi être augmentée.
La chambre de combustion qui existe dans une telle installation de chaudière correspond exactement à celle représentée sur la figure 1d. La différence entre la chambre de combustion de petites dimensions et avec une grille relativement petite placée dans cette chambre et la chambre de combustion haute et avec: des surfaces de gril - le très grandes, représentées sur les figures de 1 a jus- qu'à le et destinées à des chaudières de même capacité de production, est frappante.
Un autre perfectionnement de ces installations de production de la vapeur consiste dans le fait que l'air introduit dans le compartiment 54 de la grille est mélangé aveu un très fai le pourcentage des gaz d'échappement, ledit compartiment communiquant par an conduit 61 avec le passige d'écha pement des gaz combustibles venait du ré- chauffeur 55.
Kinsi on pont réaliser an réglage couplet de la température aussi bien de la grille que des racloirs à scories, tout en augmentant considérablement la combus- tion sur la chaîne de la grille, même lorsqu'on utilise des combustibles qui contiennent dans les cendres des substances pouvant être facilement fondues.
Sur les figures 6 et 7 on a représenté une autre installation de production de la vapeur manie d'un dispo-
<Desc/Clms Page number 11>
sitif d'après la présente invention. Letteinstallation comporte une chambre de combustion dont la section hori- zontale décroit d'une manière continue ou en échelons de bas en haut afin d'obtenirLino vitesse uniforme de s gaz circulant entre les tabès d'eau, de la chaudière.
Le chaudière comprend deux groupes de tubes 7U et
71, chacun, de ces groupes étant relié respectivement avec les collecteurs d'eau et de vapeur 72-73 et 74-75 qui communiquent entre eux par des tubes 76, un surchauffeur constitué par des tubes en serpentin 77 étant inséré entre lesdits tabès 76.
Les gaz de combustion, du combustible brâlé sur la grille 90 passent vers le haut entre les tabès d'eau et les tubes en serpentin du surchauffeur, traversent le canal 78 et se dirigent vers la partie supérieure du. réchauffeur 79 qui dans ce cas également est du type dit Ljungström. Ces gaz sont finalement conduits à la cheminée 82 par un ventilateur 80 qui est de préférence actionna directement par un moteur 81. La moitié inférieure du r é- chauffeur d'air 79 est traversée d'une manière comme par l'air qui est envoyé à travers ce réchauffeur au moyen d'un ventilateur 83 dans le sens de la flèche c. De préfé- rence, le ventilateur au moyen duquel on obtient la pres- sion d'air nécessaire est également actionné au moyen d'un moteur 84.
La partie inférieure du réchauffeur d'air communique avec son orifice d'échappement d'air chaud à l'aide d'une chambre 85 qui s'étend transversalement le long de toute la partie antérieure de la chaudière. lie cette chambre 85 l'air chaud est dirigé des deux cotés de la chaudière vers le foyer, à travers les canaux 86, Une' partie de cet air est dirigée vers les boites à vent 87 placées entre la partie supérieure et la partie inférieure de la chaîne
<Desc/Clms Page number 12>
de la grille, et l'autre partie passe travers les orifi- ces percés dans ces canaux 86 et à travers des aubages fixes 88 ou d'aunes dispositifs placés dans ces orifices dans l'&space situé au-dessus de la grille 90, ce qui don- ne cet air an mouvement de rotation.
Les canaux 86 sont munis à l'intérieur d'aubages de guidage 89 munis de registres 91 placés aux extrémités su- périeures de ces nanaux au. moyen desquels on peut régler la distribution de l'air chaud.